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2022年1月国内外量子科技进展
发布时间:2022-02-10 14:21:17 点击浏览:

20221月国内外量子科技进展

【编者按】

宏伟的大厦总是由许多大大小小的基石和支柱构成。在量子互联的大厦蓝图中,前沿科技仍在不断地打造更好的基石,从理论到实验,从高精装置到集成器件,从密钥分发网到量子计算网……感谢您对科大国盾量子技术股份有限公司量子信息技术的关注,我们尽力检索了国内外主流网站和期刊,摘录出领域关联度和重要度较高的部分科技产业动态和前沿研究成果,供读者快速了解。


一、本期头条


【中国科学家首次观测到费米超流中的熵波临界发散】

中国科大潘建伟、姚星灿、陈宇翱等与澳大利亚科学家胡辉合作,首次在处于强相互作用(幺正)极限下的费米超流体中观测到了熵波衰减的临界发散行为,揭示了该体系存在着一个可观的相变临界区,并获得了热导率与粘滞系数等重要的输运系数。该项工作为理解强相互作用费米体系的量子输运现象提供了重要的实验信息,是利用量子模拟解决重要物理问题的一个范例。24日,该成果以长文(research article)的形式发表于《Science》。

原文链接:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abi4480


【中国科大首次实验排除实数形式的标准量子力学】

中国科大潘建伟、陆朝阳、朱晓波等和西班牙塞维利亚大学Adán Cabello教授合作,首次实验排除实数形式的标准量子力学。研究人员利用超高精度超导量子线路实现确定性纠缠交换,以超过43个标准差的实验精度证明了实数无法完整描述标准量子力学,确立了复数的客观实在性。

相关研究成果近日以“编辑推荐”的形式发表在《Physical Review Letters》上。美国物理学会Physics网站和《Nature》杂志分别邀请国际专家撰写了相关ViewpointNews & Views评论文章。

原文链接:

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.128.040403


二、政策和战略


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【国务院:计划到2035年建成以量子计量为核心的国家现代先进测量体系】

128日,国务院印发《计量发展规划(2021—2035年)》,提出加强量子计量等关键技术研究,实施量子度量衡计划,推动量子芯片等新技术在计量仪器设备中的应用,加快量子传感器的研制和应用,计划到2035年建成以量子计量为核心、科技水平一流、符合时代发展需求和国际化发展潮流的国家现代先进测量体系。(来源:中国政府网)

原文链接:

http://www.gov.cn/zhengce/content/2022-01/28/content_5670947.htm


【安徽加快量子科技发展,投入20.2亿元助力量子领域理论研究和前沿攻关】

14日,《安徽省实施长三角一体化发展规划十四五行动方案》发布,提出推进量子中心建设,加快布局量子科技等未来产业,推进量子计算机研发等。

111日,安徽省科技厅厅长罗平在安徽省政府新闻办召开的新闻发布会上表示,安徽省新设立实施量子信息技术领域省科技重大专项,省市共计投入20.2亿元开展量子领域理论研究和前沿攻关,启动建设新一代合肥量子城域网、合肥量子计算产业园。2021年安徽量子科技攻坚突破成效明显:九章二号祖冲之二号量子计算原型机问世。(来源:安徽省发改委、安徽省政府新闻办、中国新闻网)

原文链接:

http://fzggw.ah.gov.cn/jgsz/jgcs/zsjqyythfzc/ghzc/146380461.html

http://fbh.anhuinews.com/fbh/202201/t20220111_5747334.html

https://www.chinanews.com.cn/sh/2022/01-11/9649767.shtml


【河南重点培育量子信息等未来产业,探索发展量子信息产业成主要任务】

121日,河南省人民政府办公厅发布《河南省加快未来产业谋篇布局行动方案》,提到要重点培育量子信息等未来产业,初步建成量子信息等国家级先进制造业集群。在主要任务中,探索发展量子信息产业是其中之一,具体包括:集中突破量子通信、量子计算、量子精密测量方向核心器件和装置制备关键技术,在郑州建设星地一体量子通信网络枢纽与调度中心,建设国家广域量子保密通信骨干网络河南段及郑州量子通信城域网等。(来源:河南省人民政府)

原文链接:

https://app.henan.gov.cn/mobile/571391


【重庆联合四川协同建设“成渝干线”】

12月底,中共重庆市委、中共四川省委、重庆市人民政府、四川省人民政府联合印发《重庆四川两省市贯彻落实〈成渝地区双城经济圈建设规划纲要〉联合实施方案》,提出共建区域性国际数据中心、国家量子通信网络成渝干线。要实施成渝科技创新合作计划,围绕新一代信息技术、量子科技等领域,联合开展关键核心技术攻关。(来源:四川省人民政府、四川日报)

原文链接:

https://www.sc.gov.cn/10462/12771/2021/12/30/653c478fec1240b7b4269356d261d560.shtml

https://epaper.scdaily.cn/shtml/scrb/20211231/267261.shtml


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【法国投资1.7亿欧元启动国家量子计算平台】

14日,法国宣布启动国家量子计算平台。其初始投资为7000万欧元,总目标为1.7亿欧元,将创建经典系统和量子计算机互连的混合计算平台。这些资源将会提供给汇集了实验室、初创企业和制造商的国际量子社区,旨在帮助生态参与者获得量子计算能力,以便他们能够发现、开发和测试新的用例。(来源:法国政府网)

报告链接:

https://www.gouvernement.fr/france-2030-strategie-quantique-lancement-d-une-plateforme-nationale-de-calcul-quantique


【芬兰启动量子技术工业项目,加速量子技术进步】

117日,芬兰国家技术中心VTT宣布,量子技术工业(QuTI)项目启动,以加快芬兰量子技术的进步。QuTI项目由VTT协调,将在量子计算、通信和传感设备等方向开发新的组件、制造和测试解决方案以及算法,以满足量子技术的需求。QuTI联盟由12个合作伙伴组成,部分由芬兰商业部出资,总预算约为1000万欧元。(来源:VTT网站)

原文链接:

https://www.vttresearch.com/en/news-and-ideas/major-project-brings-together-finnish-industry-and-research-quantum-technology


【日本将修改其国家量子技术战略,加大量子技术推进力度】

125日消息,随着中美在掌握下一代技术方面不断取得进展,日本将修改其国家量子技术战略,旨在实现该领域的自给自足。

目前的战略侧重于大学等机构的基础研究,现在将通过支持初创公司等措施培育产业。专家小组开始规划制定修改方案,日本政府计划在6月之前批准这些修改方案。(来源:日经亚洲网)

原文链接:

https://asia.nikkei.com/Business/Technology/Japan-steps-up-quantum-push-as-U.S.-and-China-forge-ahead


【印度陆军建立了第一个量子实验室】

12月底,在印度国家安全委员会秘书处(NSCS)的支持下,印度陆军在军事电信工程学院(MCTE)建立了量子实验室,以在这一关键发展领域进行研究和培训。实验室将重点推动的领域是量子密钥分发、量子通信、量子计算和后量子密码技术研究。(来源:印度国防部)

原文链接:

https://pib.gov.in/PressReleasePage.aspx?PRID=1786012


【德国投资公司设立1亿欧元的量子技术基金】

120日消息,德国投资公司CM-EquityQuantum Business Network宣布合作成立新的深度科技风险投资基金——Black Quant Fund,主要投资于欧洲的量子技术初创公司,以加速技术进步和商业化。据报道,Black Quant Fund资金规模达1亿欧元。(来源:TQI网站)

原文链接:

https://thequantuminsider.com/2022/01/20/qbn-and-cm-equity-sets-up-e100-million-quantum-technologies-fund/


【西班牙启动第一个国家和商业层面重大量子计算项目】

111日消息,西班牙启动了第一个国家和商业层面的重大量子计算项目CUCO,该项目由西班牙国家工业技术开发署(CDTI)资助,并由科学和创新部根据复苏和转型计划提供支持。目前,已经有七家公司、五个研究中心和瓦伦西亚理工大学联合加入了CUCO项目,共同致力于将量子计算技术赋能于西班牙的经济战略行业:能源、金融、太空、国防和物流。(来源:HPC Wire网站)

原文链接:

https://www.hpcwire.com/off-the-wire/multiverse-computing-participates-in-spanish-consortium-to-run-cuco-quantum-project/


三、产业进展


——国 ——


【《量子安全技术白皮书(20221月修订版)》发布】

202012月,中国信息协会量子信息分会发布《2020量子安全技术白皮书》,对国内外聚焦的量子技术进行了总结和展望。近年来,随着技术和产业的突飞猛进,量子信息技术得到了飞速的发展,信息协会对相关内容进行持续的更新,于131日发布《量子安全技术白皮书(20221月修订版)》,对量子计算、量子密码等量子安全技术的应用、发展和挑战进行分析,为各领域的专家学者以及社会关切提供沟通交流的有益参考。(来源:中国信息协会量子信息分会官微)

原文链接:

https://mp.weixin.qq.com/s/5pQkZpchvAhwrVKWtP-KrQ


【济南市电子政务外网认证系统量子通信应用平台投入使用】

113日消息,济南市电子政务外网认证系统量子通信应用平台近期已投入使用,并通过了国家信息中心(国家电子政务外网管理中心)成果验证,首次实现了国家、省、市、区、街道五级电子政务外网节点与量子通信网络节点跨网对接,以及量子通信技术在电子政务外网认证体系中的应用,具有重要的示范推广价值。(来源:济南市大数据局)

原文链接:

http://jndsj.jinan.gov.cn/art/2022/1/13/art_38854_4885808.html


【武汉量子技术研究院落户武汉光谷】

125日,武汉量子技术研究院签约落户光谷。该研究院由武汉大学、中科院精密测量院、华中科技大学共同组建,将围绕量子感知、量子芯片、量子计算、量子材料、量子通信五个大方向推进技术攻关和产业落地。该研究院将分期建设,预计总投资3亿元,力争经过35年建设,成为国内一流的量子核心关键技术研发基地、产品开发基地、技术应用示范与企业孵化基地、基础理论研究基地、高端人才培养基地。(来源:湖北日报)

原文链接:

https://epaper.hubeidaily.net/pc/content/202201/26/content_151795.html


【量子通信企业易科腾完成A轮融资】

1230日,量子通信企业易科腾对外宣布,完成A轮融资。本轮融资由中信创投领投,元禾原点、深圳九畹科技、杭州翱鹏、凯璞庭资本、热金资本等参投。融资将用于易科腾量子保密通信技术的研发及量子安全赋能各行业应用的探索,规模化推广量子安全+”各行业应用。(来源:中新网江苏、易科腾网站)

原文链接:

http://www.js.chinanews.com.cn/news/2022/0101/208531.html

https://e-quantum.com.cn/Index/show/catid/25/id/184.html


【量子+综治5G应急指挥调度解决方案出炉,筑牢智慧监狱安全屏障】

12月底,由中国电信安徽公司、安徽省监狱管理局联合打造的量子+综治5G应急指挥调度解决方案,荣获工信部主办的第四届绽放杯”5G应用征集大赛全国总决赛一等奖。该解决方案分为5G网络、量子密码服务平台和应急指挥调度应用三个部分,赋能监狱移动通信管理、人员管理、周界管理、外出管理四大典型场景,大幅提升了监狱的数字化、智能化水平,构筑了坚实的安全屏障。(来源:新华网)

原文链接:

http://www.news.cn/info/20211231/7146c000e97443439214eca61f4116ba/c.html


——国 ——


IDQ成立量子通信能力中心,助力欧洲量子技术发展】

23日,瑞士量子网络安全解决方案公司ID Quantique(下称IDQ)宣布在奥利地成立一家名为ID Quantique Europe的量子通信能力中心。这将使IDQ能够进一步为欧洲提供量子技术和商业支持,以确保欧洲的量子技术主权。IDQ Europe的目标是逐步建立覆盖整个价值链的欧洲能力中心,从研发、产品设计、制造到认证活动、客户服务,并实现对整个欧洲的支持,为加强欧盟的量子技术竞争力做出贡献。(来源:IDQ网站)

原文链接:

https://www.idquantique.com/id-quantique-sets-up-a-center-of-competence-in-quantum-communications-in-austria-to-support-europes-leadership-in-quantum-technologies/


【韩国量子工业中心建立】

126日,韩国科学与信息通信技术部(MSIT)在板桥举行了韩国量子工业中心(K-QIC)”的开幕式。K-QIC的建立是为了培养量子技术。该中心还分享了商业化努力和技术发展的成果,并支持各行业之间的合作。三星电子、LG电子、KTSKTLGU+等参会。

MSIT今年将把量子技术的预算增加一倍,以培养人力,利用该技术建立商业模式,并开发核心的量子技术。此外,还将编制由韩国科学技术信息研究所(KISTI)和美国阿贡国家实验室签署的意向书的后续措施。(来源:MSIT网站)

原文链接:

https://www.msit.go.kr/eng/bbs/view.do?sCode=eng&mId=4&mPid=2&pageIndex=1&bbsSeqNo=42&nttSeqNo=627&searchOpt=ALL&searchTxt=quantum


AUCloud加入Arqit联邦量子系统项目】

118日,澳大利亚基础设施及服务(IaaS)供应商AUCloud宣布加入量子加密公司Arqit领导的卫星量子保密通信项目联邦量子系统FQS)。AUCloud作为本地服务提供商,与澳大利亚政府、国防、关键国家工业(CNI)等部门合作并提供高度安全的主权云访问。ArqitAUCloud的合作将为澳大利亚国防、政府、关键国家基础设施(CNI)和企业部门的客户提供即时能力,包括金融服务。

此前,Arqit已与澳大利亚智能卫星研究中心(SmartSat CRC)签订合同,向澳大利亚交付与FQS项目相关的第一阶段工作。(来源:Arqit网站)

原文链接:

https://ir.arqit.uk/investors/news-events/press-releases/detail/29/arqit-partners-with-aucloud-to-deploy-australias-first

https://ir.arqit.uk/investors/news-events/press-releases/detail/28/arqit-to-lead-uk-au-space-bridge-project


【以色列量子公司为国防部提供解决方案,与英伟达网络产品套件集成】

14日消息,以色列量子密钥分发(QKD)公司QuantLR Ltd将与安全公司HUB Security合作,为以色列国防部提供一个新的量子安全解决方案,以保护云环境中的敏感信息。

118日,QuantLR Ltd宣布,已经将自身技术与英伟达的网络产品套件集成,这为建立量子安全数据中心铺平了道路。QuantLR-英伟达项目是由以色列创新局(IIA)和国防部资助联合体的一部分,也是在以色列量子倡议战略的支持下执行。QuantLRQKD系统将连接并传输加密密钥到两个英伟达ConnectX-6网卡上。(来源:美通社、israel Hayom网站)

原文链接:

https://www.prnewswire.com/news-releases/hub-security-to-provide-the-israeli-ministry-of-defense-with-new-quantum-security-solution-301453583.html

https://www.israelhayom.com/2022/01/19/israeli-quantum-cryptographic-solutions-provider-quantlr-integrates-with-nvidia/


【量子密钥分发技术企业Quantum XchangeSpire Solutions合作】

112日消息,美国量子密钥分发技术企业Quantum XchangeQXC)与Spire Solutions建立了战略合作伙伴关系,Spire Solutions是一家主要为中东和非洲提供服务的网络安全解决方案提供商。合作中,Spire的客户将能够使用QXC提供的密钥交付系统,进一步提高系统的安全性。同时,得益于Spire已在超15个国家/地区推出新网络安全解决方案的资深经验,也将扩大QXC的全球知名度和影响力。(来源:Quantum Xchange网站)

原文链接:

https://quantumxc.com/press-release/quantum-xchange-partners-with-spire-solutions-to-bring-advanced-quantum-safe-network-security-and-data-protection-to-the-middle-east-and-africa/


Quantinuum H1-2量子计算机首次测得2048量子体积】

12月底,Quantinuum(霍尼韦尔量子计算部门与剑桥量子合并后的公司)发布了第二代H1量子计算机——H1-2H1-2使用了与霍尼韦尔H1-1相同的离子阱架构、控制系统设计、集成光学器件和光子学。目前,H1-2测得的量子体积为2048,成为有史以来在量子计算机上测得的最高量子体积。(来源:Quantinuum网站)

原文链接:

https://www.quantinuum.com/pressrelease/demonstrating-benefits-of-quantum-upgradable-design-strategy-system-model-h1-2-first-to-prove-2-048-quantum-volume


【俄罗斯开发了离子阱量子计算原型机】

据俄媒12月底消息,俄罗斯国有企业俄罗斯国家原子能公司(Rosatom)宣布,来自俄罗斯量子中心和俄罗斯科学院P.N. Lebedev物理研究所的科学家开发了一台离子阱量子计算原型机。这台原型机是Rosatom实施的量子计算路线图的一部分。到2024年底,Rosatom计划将在此基础上建造一台具有云接入功能的通用量子计算机。(来源:Inter Fax网站)

原文链接:

https://interfax.com/newsroom/top-stories/73493/


四、科技前沿


—— ——


830km光纤双场量子密钥分发】

中国科大、上海大学、俄罗斯Scontel公司等的研究人员实现了830km光纤的双场QKD实验。该实验基于相位偏差敏感的光学锁相环、快速负反馈调相、探测窗口过滤等调控手段实现了超低的远程传输噪声,结合高速窄脉冲光源(发光频率4GHz)、超导探测器(暗计数0.13Hz)、超低损低色散光纤(G.654,衰减0.158dB/km,色散20 ps/nm km),实现了830km条件下量子比特误码率约3.79%、成码率0.014bps。该成果117日发表于《Nature Photonics》。

论文链接:

https://doi.org/10.1038/s41566-021-00928-2


【室温片上单光子源】

成都电子科技大学、南京航空航天大学和南丹麦大学的研究人员以微纳金刚石NV色心为量子发射源(QE)在室温条件实现了轨道角动量(OAM)编码单光子源。QE自主触发的自旋、轨道角动量叠加态,通过与螺旋光栅的(QE激发)表面等离子极化耦合,实现了出射方向分离(自旋相关)的OAM编码单光子。表征单光子性的二阶关联参数g²0≈0.22。该成果112日发表于《Science Advances》。

论文链接:

https://doi.org/10.1126/sciadv.abk3075


【偏振相关损耗条件的安全QKD

广西大学、国科量子网络公司的研究人员对QKD器件(硅光调制元件、光纤)的偏振相关损耗(PDL)进行了测试,指出量子态制备过程中的PDL可能较大,若没有正确处理将导致安全密钥率高估。研究人员同时提出了考虑PDL的成码率修正公式,该修正公式比标准GLLP公式能够更好地适应PDL,在百公里标准光纤上依然能够实现实用的QKD性能。该成果124日发表于《Physics Review A》。

论文链接:

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.105.012421


—— ——


【碳化硅量子自旋——5秒相干时长及一次性读出】

美国芝加哥大学、阿贡国家实验室、日本国家量子科技研究院、瑞典林雪平大学的研究人员首次在碳化硅平台上实现了缺陷型量子自旋的一次性读出,基于自旋选择性光学激发方案实现的自旋向健壮电荷转化(该方案之前仅在金刚石瑕点中实现),保障了状态测量的有效性,读出保真度达80%且无需前/后选择方案。在该测量能力的支撑下,研究人员测量得到了长达5秒的自旋退相干时间(在退耦合脉冲序列调制下实现)。碳化硅是具有芯片化基础的平台,因而该方案具有CMOS工艺兼容、光电混合集成、电子学方案读出等潜质。该成果22日发表于《Science Advances》。

论文链接:

https://doi.org/10.1126/sciadv.abm5912


【“量子图案”安全通信】

英国约克大学的研究人员提出了一种“启发”式的量子安全通信方案,其核心原理是通过增加调制模式/编码复杂性来提高量子通信在集体攻击下的安全性(增加调制模式会增加系统复杂性,通常并不采用)。研究人员以CV-QKD为基础设计了安全通信方案,分析了该策略对近场窃听的影响和量化的安全效率等。该成果119日发表于《Physics Review X: Quantum》。

论文链接:

https://doi.org/10.1103/PRXQuantum.3.010311


【简单的多用户双场QKD网络】

加拿大多伦多大学的研究人员提出了一种适合组网的双场QKD光路方案。双场方案通常要求相隔遥远的两个光源相位锁定,其硬件拓扑结构在本质上相当于巨型MZI干涉仪;由于保持远距离传输的相位稳定相当困难,这种结构并不适合多用户组网。新的双场QKD光路方案采用了Sagnac干涉环自稳定的原理,便于多用户配对构成双场QKD光路,也可以适应不同的臂长减差。研究人员基于该方案也实现了光路总衰减58dB、衰减差15dB的原理验证实验。成果121日以编辑推荐形式发表于《Physics Review Applied》。

论文链接:

https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.17.014025



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